中国物理学会第二十七届全国静电学术年会

氧化物薄膜晶体管（aMO-TFT）因其高迁移率、大面积均匀性、低加工温度、高透明度和良好的可重复性等优点，已被广泛应用于显示领域的开关电路和驱动电路。近年来，在这些基本的电路功能之外，通过选择特定敏感性的半导体或栅介质材料，业界和学术界进一步开拓了aMO-TFT器件在物理或化学传感领域的应用。接近传感和接触传感是人机交互中的基本要素。带电物体和晶体管器件之间的静电作用引起器件源漏电流的调制，因此薄膜晶体管器件天然具有对带电目标的接近感知功能。进一步引入压电层作为栅极电介质有望进一步赋予器件触觉传感功能。
报告中将介绍实验室最近在柔性氧化物薄膜晶体管接近及接触传感方面的工作，主要包括：

1. 开发了紧凑型和拓展栅型非晶氧化物薄膜晶体管接近传感器件，经由氧化物半导体结构优化，实现最优的传感性能，并探究其传感机制。
2. 压电聚合物作为栅介质，构建了紧凑型压电晶体管器件，经由压电层极化态调控晶体管阈值电压，实现接近传感工作点的优化；进一步结合压电层的压电性和热释电性以及半导体层的热电阻效应，实现接近、接触及温度三合一传感功能。
3. 实现了接近及接触过程的跟踪及区分。晶体管接近传感依赖于带电目标物与器件间的静电感应，而压电效应的外在表现也是经由静电感应来实现。因而，在盲测条件下，尽管可以实现对接近/接触过程的跟踪，但却无法有效区分这两个过程。基于接近及接触过程中压电电容两电极上感应电信号的响应规律差异，设计了并行双晶体管结构，经由接近及接触过程中两晶体管电流响应相位的变化差异，可有效区分接近及接触过程。

压电聚合物；非晶氧化物薄膜晶体管；压电晶体管；接近传感；接触传感